武三思慌慌张张前来禀报武皇，之前派去全国各地收集铜料，包括武懿宗在内的十二名武氏子弟昨天都同时神秘的失踪了，而有亲随说过武懿宗等人失踪前都说要去南郊的西林禅寺进香，此后便没了消息，他搜查过西林寺也并未发现任何踪迹。狄仁杰听此深感此事有蹊跷，便向武皇领命彻查此事。
天枢的封禅大典上，武皇上前祭拜。国师见此便暗中与一小道士交换了眼神，小道士启动了一个开关，随即黄金蛋被熔解，显示出了太阳神鸟，而现场却黑烟弥漫，天枢破裂，地上流露着黑色的液体。
本是祥瑞之兆却变得如此，国师见状也露出了自己的真面目，原来他竟是蟒氏与枭氏的后人，他是王皇后的侄子，而他的夫人倾城则是萧淑妃的侄女，今天他要代表公道，为王皇后和萧淑妃报仇，为他们的宗族报仇。
狄仁杰此时却上前向国师讲了一个故事，十六年前，王皇后和萧淑妃的一对后人在流亡途中相遇并结成了夫妻，不久后妻子怀孕，丈夫非常高兴便想为儿女打造一对金锁，于是他便潜入黄金谷想偷取黄金。然而令他没有想到的是他一进谷就被波斯公主所迷住了，忘记了尘世的妻子。直到他遇到了同病相怜的沈布衣，从沈布衣那里他得知了一个惊天的大秘密，那便是丽绮丝与她弟弟伊涅师的身世。
这个秘密勾起了丈夫对自己家族遭遇的无比感慨，于是一个似乎天衣无缝的复仇计划便在他的脑海中渐渐萌生。他将与自己有着同样复仇情怀又年少无知的伊涅师王子诱骗出谷，在一秘密之处将他抚养长大，以备后用。遗憾的是丈夫的行为很快就被丽绮丝发现，为报复他拐走了自己的弟弟，丽绮丝凌厉反击，劫走了那位丈夫的妻子，以及他们双胞胎婴儿中的一个。
十六年后，丈夫利用伊涅师王子的复仇志向与黄金谷点石成金的传说，诱惑了武氏宗族的子弟，他表面与他们结成同盟，用迷信蛊惑他们信奉胜蚩伶，背后则在操纵这群不逞之徒逆行谋反。在这一切动乱的幕后，这位丈夫选择将计就计，与进入黄金谷的妻子暗中里应外合，利用沈布衣偷偷研究熔金之术，策划了这场以天枢为核心的终极复仇。
易大洪对狄仁杰这个故事感到不可置信，自己精心策划的这一切竟都被狄仁杰所知晓，狄仁杰只道既然他利用了易大洪和国师弘毅两个身份来蒙骗于自己，想让自己帮助他完成计划，自己自然就有了时间，一点一点地拼凑出真相，查出事实。
易大洪知晓自己被拆穿了身份后，但他依然十分猖狂，他认为这里就是狄仁杰与武则天的葬身之地。而这时，狄仁杰让他再看清眼前的这一切，现场的黑烟均已经散去，而天枢也不再破裂。易大洪和众人都对这一切感到困惑，达斯坦上前向他们解答了这个谜团。
达斯坦上前揭开了自己的人皮面具，原来他竟是李忘风。之前在阳明宫他用了金蝉脱壳的方法骗过了易大洪。易大洪对此更加诧异，他想要让狄仁杰告诉他这一切究竟是怎么回事。狄仁杰告诉他早在阳明宫之行，忘风道长和他便发现了他的奇怪之处，为了弄清事情的真相，他们便将计就计，后来为了证实这一点他便格外留意，结果发现易大洪和弘毅两人从来没有同时出现过，他由此推断这两人很有可能便是同一个人，然而令他最终信服的证据还是易大洪的假死，元芳在坟墓中并没有发现易大洪的尸体，所以他确信易大洪乃是假死，以此来恢复国师的身份。
确认过易大洪与弘毅乃是同一个人之后，狄仁杰又从南雁的那枚金锁，劫粮案邱营佐夫妇的讯息中猜出了他的身份，至于他能发现熔金术则是因为沈布衣所作的细密画中有金粉的存在，他再从沈布衣临死前所念叨的找到了和手中所攥的食盐联想到了其它案件所出现的金粉，因此他与李忘风两人多次进行试验，终于找到了这熔解黄金的液体，也就是假县令和小丑被灌下的神水。
边关的三千士兵亦是见识到了易大洪的这一熔金术，他们误以为这是炼金术便抛下一切为易大洪效力，他们参与了地震以来的种种案子。而沉家堡内小丑的死，元芳被毒蛇攻击就是因为易大洪要隐藏酒窖中的这种神水，至于沈布衣则是被易大洪与倾城两人所拘押，他们利用细密画让沈布衣研究出了熔金之术，沈布衣的眼睛就是长期进行研究才被熏瞎的，但最后当沈布衣研究出了这种熔金之术，却被易大洪残忍杀害。
易大洪对狄仁杰的这一分析感到了钦佩，但他好奇于狄仁杰是如何获得神水熔金，从而阻止天枢的崩塌。狄仁杰拿出手中的玻璃块告诉了他，他和李道长进行研究过，玻璃和陶瓷是不会被神水所熔化，所以李道长便在天枢的承重部位加上了玻璃和陶瓷进行保护。
狄仁杰还指出了他们身边的沈飞云其实就是伊涅师王子，而真正的沈飞云则是他们在客栈中遇到的那个逃犯，那个逃犯也是因为易大洪害怕他泄露了讯息，所以被易大洪杀死。至于伊涅师王子在被易大洪利用完之后就对易大洪没有了任何用处，所以易大洪便将伊涅师绑在沉家堡的酒窖之中等死，幸亏是狄仁杰与元芳两人及时发现了这一切，解救出伊涅师。
伊涅师此时被带到了现场，他看到易大洪后十分愤怨，他为了帮助易大洪假扮胜使，绑架了武氏子弟十二人，可易大洪却没有履行对他的承诺。武则天问起了易大洪武氏子弟十二人的下落，易大洪却道这十二人已经为武则天尽忠了。武则天联想到这天枢上的十二尊金人，她深感不妙。
